Wo man Logikschaltungen einsetzt
Logikschaltungen steuern Alarmanlagen, Maschinen, Lichtschalter und viele andere Geräte.
Das lernst du heute
- Ich kann Anwendungen von UND, ODER und NICHT nennen.
- Ich kann eine zusammengesetzte Schaltung lesen.
- Ich kann eine Wahrheitstabelle mit drei Eingängen auswerten.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Logische Schaltungen: UND, ODER, NICHT
Logikschaltungen sind überall. Eine Zweihandbedienung an einer Maschine ist ein UND. Beide Taster müssen gedrückt sein, bevor die Maschine startet. So hat der Mensch beide Hände außerhalb des Gefahrenbereichs. Ein Alarm ist oft ein ODER. Meldet die Tür oder das Fenster einen Einbruch, schlägt der Alarm an. Ein Dämmerungsschalter nutzt ein NICHT. Ein Lichtsensor meldet 1 bei Helligkeit. Das NICHT macht daraus 1 bei Dunkelheit. Dann geht die Lampe an. Man kann Gatter auch kombinieren. Eine Alarmanlage soll nur melden, wenn sie scharf geschaltet ist. Dann gilt: Alarm = scharf UND (Tür ODER Fenster). Mit drei Eingängen hat die Wahrheitstabelle 8 Zeilen. Du hast 2 · 2 · 2 Möglichkeiten.
| Scharf | Tür | Fenster | Alarm |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
Eine kombinierte Schaltung auswerten
- Gegeben: Alarm = scharf UND (Tür ODER Fenster). Scharf = 1, Tür = 0, Fenster = 1.
- Zuerst die Klammer: 0 ODER 1 = 1.
- Dann UND: 1 UND 1 = 1.
- Ausgang = 1. Der Alarm schlägt an.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Beispiele aus dem Alltag.
Zweihandbedienung: UND.
Alarm bei Tür oder Fenster: ODER. Dämmerungsschalter: NICHT.
Ein Beispiel
Ein Fahrstuhl fährt nur los, wenn die Tür zu ist UND ein Stockwerk gewählt wurde. Ein Kombimelder für Rauch und Wärme piept, wenn der Rauchsensor ODER der Wärmesensor etwas meldet.
Schritt für Schritt
Du wertest eine Schaltung aus.
- Schritt 1: Eingangswerte einsetzen.
- Schritt 2: Die Klammer zuerst berechnen.
- Schritt 3: Das Ergebnis mit dem Rest verknüpfen.
Mit einem Bild erklärt
| Anwendung | Gatter |
|---|---|
| Zweihandbedienung | UND |
| Alarm bei Tür oder Fenster | ODER |
| Licht bei Dunkelheit | NICHT |
Zur Grundlage zurück
- Logische Schaltungen: UND, ODER, NICHT – Du kennst UND, ODER und NICHT.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Zeig mir den ersten Schritt
Müssen beide Taster gleichzeitig gedrückt sein?
Lösung ansehen
Lösung: UND
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Alarm = scharf UND (Tür ODER Fenster). Wie viele der 8 Zeilen der Wahrheitstabelle haben den Ausgang 1?
Zeig mir den ersten Schritt
Scharf muss 1 sein. Dann zähle, wann Tür ODER Fenster 1 ist.
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Lösung: 3
Bei Scharf = 1 gibt es 4 Fälle für Tür und Fenster. Nur 00 gibt 0. Also 3 Zeilen mit 1.
Tipp: Werte immer erst die Klammer aus. Dann verknüpfe das Ergebnis mit dem Rest.
Merksatz: UND passt zu Sicherheit (alle Bedingungen), ODER passt zu Alarm (eine reicht), NICHT passt zum Umkehren. Gatter kann man kombinieren.
Typischer Fehler: Viele vergessen bei mehreren Eingängen Zeilen der Tabelle. Bei 3 Eingängen sind es 8 Zeilen, nicht 6.
Mini-Quiz
4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
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Lösung: ODER
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Lösung: Stimmt nicht
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Lösung: Ein NICHT-Gatter
Frage 4 Wie viele Zeilen hat eine Wahrheitstabelle mit 4 Eingängen?
Zeig mir den ersten Schritt
Jeder Eingang verdoppelt: 2 · 2 · 2 · 2.
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Lösung: 16
2 · 2 · 2 · 2 = 16 Zeilen.
Geschafft
Logikschaltungen steuern Alarmanlagen, Zweihandbedienungen und Dämmerungsschalter. Gatter lassen sich zu größeren Schaltungen kombinieren. Bei 3 Eingängen hat die Tabelle 8 Zeilen.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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